JP2019035706A

JP2019035706A - 発電出力予測装置

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Publication number: JP2019035706A
Application number: JP2017158430A
Authority: JP
Inventors: 清次河内; Seiji Kawachi; 玄洋三川; Genyo Mikawa; 征典石原; Yukinori Ishihara; 勤新宮; Tsutomu Shingu
Original assignee: Chugoku Electric Power Co Inc
Current assignee: Chugoku Electric Power Co Inc
Priority date: 2017-08-21
Filing date: 2017-08-21
Publication date: 2019-03-07
Anticipated expiration: 2037-08-21
Also published as: JP6852621B2

Abstract

【課題】積雪による太陽光発電設備の発電出力への影響を正確に予測することができる発電出力予測装置を提供する。【解決手段】所定の地点に配置される太陽光発電設備の発電出力を予測する発電出力予測装置１０は、所定の地点における予測時点の積雪深を示す積雪深情報を取得する積雪情報取得部１１ｂと、気象情報に基づいて降雪が終了してから予測時点までの経過日数を特定する経過日数特定部１１ｃと、第１積雪深と第１積雪深よりも値が大きい第２積雪深の所定の地点における積雪深の大小関係を判定する第１判定部１１ｄと、経過日数に基づいて太陽光発電設備の発電に対して積雪が及ぼす影響度合を示す積雪係数を算出する積雪係数算出部１１ｇと、気象観測装置から予測時点の日射量を示す日射量情報を取得する日射量情報取得部１１ｈと、積雪係数と日射量情報とに基づいて太陽光発電設備の発電出力を算出する発電出力算出部１１ｉと、を備える。【選択図】図３

Description

本発明は、発電出力予測装置に関する。

例えば、過去の日射量データに基づいて太陽光発電電力量を予測する太陽光発電量予測装置が知られている。（例えば特許文献１）。

特開平１１−６５６８６号公報

特許文献１には、特定した地域における日射量データに基づいて、太陽光発電設備で発電される電力量を予測する予測装置が開示されている。また、特許文献１に係る予測装置では、当該地域が多雪地域である場合、降雪が太陽光発電に影響を及ぼす旨の注意記号を表示する。しかし、当該予測装置では、日射量データに基づいて太陽光発電設備の出力を予測できるものの、降雪終了後における太陽光発電設備のパネル上の積雪の影響による太陽光発電設備の発電出力の低下を考慮しておらず、発電出力を予測する精度が低下する虞があった。

前述した課題を解決する主たる本発明は、所定の地点に配置される太陽光発電設備の発電出力を予測する発電出力予測装置であって、積雪深を観測する積雪観測装置から前記所定の地点における予測時点の積雪深を示す積雪深情報を取得する積雪情報取得部と、気象観測装置から気象状況を示す気象情報を取得するとともに、前記気象情報に基づいて、降雪が終了してから前記予測時点までの経過日数を特定する経過日数特定部と、積雪が前記太陽光発電設備の発電に影響を及ぼさない積雪深を示す第１積雪深と、前記第１積雪深よりも値が大きく、積雪により前記太陽光発電設備が発電できない積雪深を示す第２積雪深と、に対する、前記所定の地点における積雪深の大小関係を判定する第１判定部と、前記第１判定部において前記所定の地点における積雪深が前記第１積雪深と前記第２積雪深との間の値であると判定された場合、前記経過日数に基づいて、前記太陽光発電設備の発電に対して積雪が及ぼす影響度合を示す積雪係数を算出する積雪係数算出部と、前記気象観測装置から前記予測時点の日射量を示す日射量情報を取得する日射量情報取得部と、前記積雪係数と、前記日射量情報と、に基づいて前記太陽光発電設備の発電出力を算出する発電出力算出部と、を備える。

本発明の他の特徴については、添付図面および本明細書の記載により明らかとなる。

本発明によれば、降雪が終了してからの経過日数を考慮することにより、積雪による太陽光発電設備の発電出力への影響を正確に予測することができるため、発電出力の予測精度を向上できる。

本実施形態に係る発電出力予測装置の概要の一例を示す図である。本実施形態に係る発電出力予測装置における予測方法の概念の一例を示すグラフである。本実施形態に係る発電出力予測装置の構成の一例を示す図である。本実施形態に係る積雪係数と積雪深との関係の一例を示すグラフである。本実施形態に係る予測情報テーブルの一例を示す図である。本実施形態に係る発電出力予測装置の処理フローの一例を示す図である。本実施形態に係る発電出力予測装置の処理フローの一例を示す図である。

本明細書および添付図面の記載により、少なくとも以下の事項が明らかとなる。以下の説明において、同一符号を付した部分は同一の要素を表し、その基本的な構成および動作は同様であるものとする。

＝＝＝発電出力予測装置１０＝＝＝
図１、図２、図３を参照しつつ、発電出力予測装置１０について以下のとおり説明する。図１は、本実施形態に係る発電出力予測装置１０の概要の一例を示す図である。図２は、本実施形態に係る発電出力予測装置１０における予測方法の概念の一例を示すグラフである。図３は、本実施形態に係る発電出力予測装置１０の構成の一例を示す図である。

発電出力予測装置１０は、図１に示すように、通信ネットワークを介して積雪観測装置１００および気象観測装置１１０に接続される。ここで、積雪観測装置１００とは、例えば、気象庁の装置であって、積雪深を計測し、更に、将来の積雪深を予測する機能を有する装置である。また、気象観測装置１１０とは、例えば、気象庁の装置であって、少なくとも、現在および将来の気象および日射量に係る情報を提供する装置である。なお、言うまでもないが、積雪観測装置１００および気象観測装置１１０は、気象庁の装置に限定されるものではない。

発電出力予測装置１０は、積雪観測装置１００から現在または将来の時点（以下、「予測時点」と称する。）の積雪深を示す情報（以下、「積雪深情報」と称する。）を取得する。また、気象観測装置１１０から、予測時点の少なくとも気象に関する情報（以下、「気象情報」と称する。）および予測時点の日射量を示す情報（以下、「日射量情報」と称する。）を取得する。なお、発電出力予測装置１０は、積雪深情報および気象情報の両情報を気象観測装置１１０から取得してもよい。さらに言うと、発電出力予測装置１０は、予め、夫々の情報を記憶部１２に格納していてもよい。ただし、以下においては、発電出力予測装置１０が夫々の装置から夫々の情報を取得することとして説明する。

発電出力予測装置１０は、太陽光発電設備２００のパネル上に積雪がある状況において、正確に発電出力を予測するために、気象情報（天気）に基づいて、降雪している状態（以下、「降雪状態」と称する。）であるか否かを判定し、降雪が終了している場合は、降雪が終了してから予測時点までの経過日数を特定する。そして、降雪状態または経過日数、および積雪深情報に基づいて、積雪係数を算出する。ここで、積雪係数とは、太陽光発電設備２００のパネル上の積雪が太陽光発電設備２００の発電出力に及ぼす影響を経験的に求めた係数であり、詳細に後述する。発電出力予測装置１０は、日射量情報および太陽光発電設備２００の設備仕様等に基づいて算出される発電出力に、該積雪係数を掛けて、太陽光発電設備２００のパネル上の積雪を考慮した発電出力を算出（予測）する。

このような発電出力予測装置１０を導入する背景について、以下説明する。経験的に、積雪を生じるような状況において、太陽光発電設備２００は、積雪によりパネルに照射される太陽光が遮断されるため、発電出力が抑制される。一方で、積雪を生じるような状況であっても、積雪深や降雪が終了した時点から経過した日数により、積雪が発電出力に影響を及ぼさない状況が生じる。具体的に、図２を参照しつつ、一例を説明する。

図２に示すグラフは、横軸に時刻を示し、一方の縦軸に単位面積当たりの発電出力を示し、他方の縦軸に積雪深を示す。該グラフの下に示す表は、該グラフの横軸の時刻に対応するように“天気”や“経過日数”を示す。“日付”が“１０日”では、全時刻において“雪”や“みぞれ”が降っている。“日付”が“１１日”以降では、“曇”や“晴れ”となり、降雪が終了している。ここで、降雪が終了した“１１日”では、未だ積雪が“２０ｃｍ”程度みられるが、僅かだが発電出力を生じている。さらに、“１２日”では未だ積雪が“１０ｃｍ”程度みられるが、積雪は発電出力にほとんど影響を及ぼしていない。

これからもわかるように、積雪深や降雪が終了してから経過した日数により、積雪が発電出力に及ぼす影響度が変化する。発電出力予測装置１０は、このような傾向を考慮することにより、積雪時における発電出力を正確に予測することができる。

このような機能を有する発電出力予測装置１０は、図３に示すように、演算処理部１１と、記憶部１２と、入力部１３と、出力部１４と、メモリ１５と、を有している。なお、演算処理部１１、記憶部１２、入力部１３、出力部１４およびメモリ１５の夫々は、通信可能に接続されている。

演算処理部１１は、例えばＣＰＵあるいはＭＰＵなどで構成されている。演算処理部１１は、メモリ１５に格納されているプログラムを読み込むことにより、各種機能を実現する。演算処理部１１は、観測地点特定部１１ａと、積雪深情報取得部１１ｂと、経過日数特定部１１ｃと、第１判定部１１ｄと、第２判定部１１ｅと、第３判定部１１ｆと、積雪係数算出部１１ｇと、日射量情報取得部１１ｈと、発電出力算出部１１ｉと、を有している。演算処理部１１は、記憶部１２から各種情報を読み出しつつ各構成要素の処理を実行する。演算処理部１１の各構成要素については、詳細に後述する。

記憶部１２は、プログラムや各種情報を記憶する装置である。記憶部１２は、例えば、ＲＯＭ、ＲＡＭあるいはフラッシュメモリなどで構成されている。記憶部１２に格納される各種テーブルについては、詳細に後述する。

入力部１３は、通信ネットワーク１２０を介して積雪深情報、気象情報および日射量情報などの各種情報が入力されるネットワークインターフェイスである。出力部１４は、通信ネットワーク１２０に各種情報が出力されるネットワークインターフェイスである。メモリ１５は、演算処理部１１が処理するためのプログラムを格納する装置である。メモリ１５は、例えば、ハードディスクドライブ、ＳＳＤあるいは光学式記憶装置などで構成されている。

＝＝演算処理部１１＝＝
図１、図２、図３、図４を参照しつつ、演算処理部１１について、以下のとおり詳細に説明する。図４は、本実施形態に係る積雪係数と積雪深との関係の一例を示すグラフである。

演算処理部１１は、記憶部１２の予測情報テーブル１２ａを参照しつつ、以下で述べる各種機能を実現する。図３に示すように、演算処理部１１は、観測地点特定部１１ａと、積雪深情報取得部１１ｂと、経過日数特定部１１ｃと、第１判定部１１ｄと、第２判定部１１ｅと、第３判定部１１ｆと、積雪係数算出部１１ｇと、日射量情報取得部１１ｈと、発電出力算出部１１ｉと、を有している。夫々の機能について、以下のとおり詳細に述べる。

＜＜観測地点特定部１１ａ＞＞
観測地点特定部１１ａは、積雪観測装置１００と太陽光発電設備２００とを関係付ける機能を有する。より具体的に説明すると、観測地点特定部１１ａは、図１に示すように、積雪観測装置１０１を太陽光発電設備２０１〜２０２に対応付け、積雪観測装置１０２を太陽光発電設備２０３〜２０４に対応付ける。これにより、太陽光発電設備２０１〜２０２における積雪深を、積雪観測装置１０１で観測または予測される積雪深とし、太陽光発電設備２０３〜２０４における積雪深を、積雪観測装置１０２で観測または予測される積雪深として、発電出力を予測するために用いることができる。

＜＜積雪深情報取得部１１ｂ＞＞
積雪深情報取得部は、入力部１３を介して、積雪観測装置１００から予測時点の積雪深情報を取得する機能を有する。積雪深情報取得部は、取得した積雪深情報を記憶部１２に格納する。積雪深情報は、例えば予測する日の１２時の積雪深を示す情報である。なお、積雪観測装置１００から積雪深情報を取得することに限定されず、他の装置、例えば気象観測装置１１０から積雪深情報を取得するように構成されていてもよい。

＜＜経過日数特定部１１ｃ＞＞
経過日数特定部１１ｃは、予測時点の気象情報に基づいて、降雪状態であるか否かを判定し、さらに、降雪が終了する時点から予測時点までに経過した日数（以下、「経過日数」と称する。）を特定する機能を有する。より具体的に説明すると、図２に示すように、経過日数特定部１１ｃは、０時〜２４時の間（又は、予測する日の１２時時点）に、“天気”が“雪”や“みぞれ”と予測される状態を降雪する状態（以下、「降雪状態」と称する。）として認識し、“天気”が“曇”や“晴”であると予測される状態を降雪が終了した状態（以下、「非降雪状態」と称する。）として認識する。そして、降雪状態から非降雪状態に移行した日を、経過日数“０日”として特定する。さらに、経過日数特定部１１ｃは、非降雪状態が継続している状況において、一日経過する度に経過日数を一日増やす。なお、例えば、降雪状態から非降雪状態に移行し、その後、降雪状態に移行するときは、経過日数をリセットする。

＜＜第１判定部１１ｄ＞＞
第１判定部１１ｄは、太陽光発電設備２００のパネル上の積雪が、その発電に影響を及ぼさない積雪深（以下、「第１積雪深」と称する。）と、太陽光発電設備２００のパネル上の積雪により太陽光発電設備２００が発電できない積雪深（以下、「第２積雪深」と称する。）と、に対して、予測時点の積雪深（以下、「予測積雪深」と称する。）が大きいか小さいかを判定する機能を有する。

より具体的に説明すると、第１判定部１１ｄは、予測積雪深が第１積雪深よりも小さい（以下、「第１積雪状況」と称する。）か、予測積雪深が第１積雪深以上で第２積雪深以下である（以下、「第２積雪状況」と称する。）か、予測積雪深が第２積雪深よりも大きい（以下、「第３積雪状況」と称する。）か、を判定する。これにより、発電出力予測装置１０は、積雪が太陽光発電設備２００の発電に影響を及ぼす状態か否かを判定できるため、その状態に応じて正確に発電出力を予測できる。第１積雪状況、第２積雪状況および第３積雪状況の夫々について、後述する積雪係数算出部１１ｇは、積雪係数を算出する。積雪係数の算出手法については、詳細に後述する。

なお、上記における“発電に影響を及ぼさない”とは、パネル上の積雪により、パネルに到達する太陽光が実質的に遮られないことをいう。つまり、この状況において、太陽光はパネル上の積雪により僅かに遮られることはあるものの、積雪は実質的に太陽光発電設備２００の発電に影響を及ぼさない。また、上記における“発電できない”とは、パネル上の積雪により太陽光がパネル表面に到達できないことをいう。つまり、この状況において、太陽光はパネル上の積雪により遮られるため、太陽光発電設備２００は発電できない。

＜＜第２判定部１１ｅ＞＞
第２判定部１１ｅは、第１判定部１１ｄにおいて第２積雪状況であると判定された場合、降雪状態であるか、経過日数が所定の経過日数であるか否かを判定する機能を有する。ここで、所定の経過日数とは、例えば、第１経過日数、第１経過日数よりも多い第２経過日数、第２経過日数よりも多い第３経過日数である。

より具体的に説明すると、例えば、第１経過日数は降雪状態から非降雪状態に移行した日を示す経過日数“０日”であり、第２経過日数は非降雪状態に移行した日から一日経過した日を示す経過日数“１日”であり、第３経過日数は非降雪状態に移行した日から二日以上経過した日を示す経過日数“２日以上”である。また、降雪状態は、第１経過日数と同様に扱われる。これにより、発電出力予測装置１０は、経過日数に応じて変化するパネル上の積雪が太陽光発電設備２００の発電に影響を及ぼす状態か否かを判定するように、その状態に応じて後述する積雪係数算出部にて積雪係数を算出できるため、正確に発電出力が予測される。なお、上記の第１〜第３経過日数は一例を示すものであり、第１〜第３経過日数は、作業者が任意に設定できることとする。

＜＜第３判定部１１ｆ＞＞
第３判定部１１ｆは、第２判定部１１ｅにおいて第２経過日数であると判定された場合、予測積雪深が所定の積雪深（以下、「第３積雪深」と称する。）よりも大きいか小さいかを判定する機能を有する。第３積雪深とは、第１積雪深と第２積雪深との間の積雪深である。

より具体的に説明すると、第２経過日数においては、経験的に、予測積雪深が第３積雪深よりも小さい場合、パネル上の積雪が太陽光発電設備２００の発電に影響を及ぼさないことが推定でき、予測積雪深が第３積雪深以上である場合、積雪が幾許か発電に影響を及ぼすことが推定できるため、第３判定部１１ｆでは、これらを考慮して積雪係数を決定するための判定を行う。これにより、第１判定部１１ｄの判定結果を用いることのみで発電出力を予測する手法と比較して、より正確に発電出力を予測することができる。

＜＜積雪係数算出部１１ｇ＞＞
積雪係数算出部１１ｇは、第１判定部１１ｄ、第２判定部１１ｅまたは第３判定部１１ｆにおける判定結果に基づいて積雪係数を算出する機能を有する。

より具体的に説明すると、積雪係数算出部１１ｇは、第１〜第３判定部１１ｄ〜１１ｆにおいて、積雪が“発電に影響を及ぼさない”と判定された場合、例えば積雪係数を“１”に設定する。これにより、発電出力を算出するときに、積雪の影響を除外できる。また、第１〜第３判定部１１ｄ〜１１ｆにおいて、積雪により“発電できない”と判定された場合、例えば積雪係数を“０”に設定する。これにより、算出される発電出力は、積雪の影響により“０ｋＷ”として算出される。

言い換えると、太陽光発電設備２００のパネル上に積雪があったとしても、所定の予測積雪深では発電に影響を及ぼさず、又、所定の経過日数を経過すると、積雪がパネル上からズリ落ちるため、発電に影響を及ぼさなくなる、という傾向を発電出力の計算に反映できる。また、所定の積雪深を超えると、発電できなくなるという傾向についても同様に反映できる。

さらに、積雪係数算出部１１ｇは、“発電に影響を及ぼさない”状態や“発電できない”状態には至らず、パネル上の積雪が発電出力に幾許かでも影響を及ぼすような場合には、例えば、所定の関数（以下、「積雪係数算出関数」と称する。）に基づいて積雪係数を算出してもよく、又、予め定められた定数を積雪係数としてもよい。ここで、積雪係数算出関数とは、例えば、図４に示すような、縦軸に“積雪係数”を示し、横軸に“積雪深”を示す座標上で、所定の予測積雪深（“Ｌ”および“Ｈ”）の間において、予測積雪深が大きくなるにしたがって積雪係数が小さくなる一次関数である。ここで言う所定の積雪深とは、任意に設定されるものである。所定の積雪深について、一例を示すと、小さい方（Ｌ）を第１積雪深と等しい値に設定し、大きい方（Ｈ）を第２積雪深と等しい値に設定する。これにより、予測積雪深と発電出力との関係を正確に対応付けることができる。

なお、積雪係数算出関数は、一次関数として説明したが、これに限定されない。例えば予測積雪深が大きくなるにしたがって積雪係数が小さくなる関数であればよく、さらに言うと、実績に基づいて決定される関数であればよい。

＜＜日射量情報取得部１１ｈ＞＞
日射量情報取得部１１ｈは、入力部１３を介して、気象観測装置１１０から予測時点の日射量情報を取得する機能を有する。日射量情報取得部１１ｈは、取得した日射量情報を記憶部１２に格納する。なお、気象観測装置１１０から日射量情報を取得することに限定されず、他の装置から日射量情報を取得するように構成されていてもよい。

＜＜発電出力算出部１１ｉ＞＞
発電出力算出部１１ｉは、積雪係数算出部１１ｇで算出された積雪係数に基づいて、現在又は将来の発電出力を算出する機能を有する。

具体的には、発電出力算出部１１ｉ、式（１）に、現在又は将来の時点における日射量および積雪係数を入力する。なお、設備係数および発電容量は、予め記憶部１２に記憶されている情報である。これにより、現在又は将来の時点における発電出力を予測できる。

（但し、Ｗは発電出力、Ｒは設備係数、Ｖは発電容量、Ｓは日射量、Ｑは積雪係数を表す。）
＝＝記憶部１２＝＝
図５を参照しつつ、記憶部１２について、以下のとおり詳細に説明する。図５は、本実施形態に係る予測情報テーブル１２ａの一例を示す図である。

記憶部１２は、演算処理部１１が処理を実行するための各種情報を格納する機能を有する。記憶部１２は、図５に示すように、少なくとも予測情報テーブル１２ａを格納している。

予測情報テーブル１２ａは、積雪係数を予測するために必要な各種情報を格納するテーブルである。予測情報テーブル１２ａには、少なくとも、発電出力の予測時点の日時が入力される“予測時点”項目と、発電出力が予測される太陽光発電設備２００の地点が入力される“予測地点”項目と、降雪が終了した時点から予測時点までに経過した日数が入力される“経過日数”項目と、予測時点における積雪深が入力される“積雪深”項目と、積雪係数算出部１１ｇで算出される積雪係数が入力される“積雪係数”項目と、予測時点における日射量が入力される“日射量”項目と、発電出力算出部１１ｉで該積雪係数を考慮した予測時点における発電出力が入力される“発電出力”項目と、を対応付けて格納する。

＝＝処理フロー＝＝
図６Ａ、図６Ｂを参照しつつ、発電量予測装置１０の処理フローについて、以下のとおり詳細に説明する。図６Ａ、図６Ｂは、本実施形態に係る発電出力予測装置１０の処理フローの一例を示す図である。

先ず、観測地点特定部１１ａは、予測地域Ｋにおける積雪観測装置１００を特定するとともに、該積雪観測装置１００と太陽光発電設備２００とを対応付ける（Ｓ１０）。これにより、予測地域Ｋの積雪深と太陽光発電設備２００の発電容量が把握できる。次に、積雪情報取得部１１ｂは、積雪観測装置１００から予測地域Ｋにおける予測時点の積雪深情報を取得するとともに、積雪深情報を記憶部１２に格納する（Ｓ１１）。次に、経過日数特定部１１ｃは、気象観測装置１１０から気象情報を取得するとともに、該気象情報に基づいて、降雪状態であるか否かを判定し、そして、降雪状態でない場合は降雪が終了してから予測時点までの経過日数を特定する（Ｓ１２）。特定手法については、上述したとおりである。

次に、第１判定部１１ｄは、予測積雪深（Ｄ）と第１積雪深（Ｄ１）および第２積雪深（Ｄ２）とを比較して、予測積雪深と第１積雪深および第２積雪深との大小関係を判定する（Ｓ１３）。このとき、一例を示すと、第１積雪深には“３ｃｍ”が設定され、第２積雪深には“５０ｃｍ”が設定される。ただし、第１積雪深および第２積雪深は、太陽光発電設備２００の仕様等によって設定すべき数値が異なるため、それが限定されるものではなく、任意に設定できることとする。

第１判定部１１ｄにおいて、予測積雪深（Ｄ）が第１積雪深（Ｄ１）よりも小さいと判定された場合（Ｓ１３：Ｄ＜Ｄ１）、積雪係数算出部１１ｇは、例えば積雪係数を“１”に設定する（Ｓ１４）。本判定により、積雪が太陽光発電設備２００の発電に影響を与えないように、積雪係数を設定することができる。

第１判定部１１ｄにおいて、予測積雪深（Ｄ）が第２積雪深（Ｄ２）よりも大きいと判定された場合（Ｓ１３：Ｄ２＜Ｄ）、積雪係数算出部１１ｇは、例えば積雪係数を“０”に設定する（Ｓ１５）。本判定により、積雪により太陽光発電設備２００が発電できない状況であるとして、積雪係数を設定することができる。

第１判定部１１ｄにおいて、予測積雪深（Ｄ）が第１積雪深（Ｄ１）と第２積雪深（Ｄ２）との間の値を示す場合（Ｓ１３：Ｄ１≦Ｄ≦Ｄ２）、第１判定部１１ｄは、処理を第２判定部１１ｅに移行する。

第２判定部１１ｅは、予測時点の経過日数に応じて処理を移行するための判定を行う（Ｓ１６）。具体的に説明すると、第２判定部１１ｅは、例えば、予測時点が降雪状態であるか、予測時点の経過日数（Ｎ）が第１〜第３経過日数の何れと等しいかを判定する。一例を示すと、降雪状態である場合には“＊”が設定され、第１経過日数には“０日”が設定され、第２経過日数には“１日”が設定され、第３経過日数には“２日以上”が設定される。ただし、第１〜第３経過日数に“０日”“１日”“２日以上”が設定されることに限定されず、設定される第１〜第３経過日数は、太陽光発電設備２００の仕様等によって設定すべき数値が異なるため、任意に設定できることとする。

第２判定部１１ｅにおいて、予測時点で降雪状態（＊）であるか、又は、予測時点の経過日数（Ｎ）が第１経過日数（０）と等しい、と判定された場合（Ｓ１６：Ｎ＝０，＊）、積雪係数算出部１１ｇは、例えば積雪係数を積雪係数算出関数により算出する（Ｓ１７）。積雪係数算出関数については、上述したとおりである（図４参照）。これにより、積雪深が小さいほど発電出力に与える影響が小さい、という傾向を考慮することができる。ただし、積雪係数算出関数に基づいて算出することに限定されず、例えば積雪係数となる定数（“０”以上“１”以下）を予め設定していてもよい。

第２判定部１１ｅにおいて、予測時点の経過日数（Ｎ）が第３経過日数（２以上）と等しいと判定された場合（Ｓ１６：Ｎ≧２）、積雪係数算出部１１ｇは、例えば積雪係数を“１”として算出する（Ｓ１８）。これにより、第３経過日数以上の経過日数では、積雪がパネル上からズリ落ちる傾向が高いため、発電出力の計算において、積雪の影響を排除できる。

第２判定部１１ｅにおいて予測時点の経過日数（Ｎ）が第２経過日数（１）と等しいと判定された場合（Ｓ１６：Ｎ＝１）、第２判定部１１ｅは、処理を第３判定部１１ｆに移行する。

第３判定部１１ｆは、予測積雪深（Ｄ）と第３積雪深（Ｄ３）とを比較して、予測積雪深と第３積雪深との大小関係を判定する（Ｓ１９）。第３判定部１１ｆにおいて、第３積雪深には、第１積雪深よりも大きく第２積雪深よりも小さい値が設定され、例えば“５ｃｍ”である。

第３判定部１１ｆにおいて、予測積雪深（Ｄ）が第３積雪深（Ｄ３）よりも小さいと判定された場合（Ｓ１９：Ｄ＜Ｄ３）、積雪係数算出部１１ｇは、例えば積雪係数を“１”に設定する（Ｓ１８）。これにより、積雪が太陽光発電設備２００の発電に影響を与えないように、積雪係数を設定することができる。

第３判定部１１ｆにおいて、予測積雪深（Ｄ）が第３積雪深（Ｄ３）以上であると判定された場合（Ｓ１９：Ｄ≧Ｄ３）、積雪係数算出部１１ｇは、例えば積雪係数を“０．５”に設定する（Ｓ２０）。ただし、本判定において設定される積雪係数は、任意に設定される値である。さらに、Ｓ１７で説明したような積雪係数算出関数を用いて積雪係数を算出してもよい。

次に、積雪係数が決定した後に、積雪係数が記憶部１２に格納される（Ｓ２１）。次に、日射量情報取得部１１ｈは、気象観測装置１１０から予測地域Ｋにおける予測時点の日射量情報を取得するとともに、日射量情報を記憶部１２に格納する（Ｓ２２）。次に、発電出力算出部１１ｉは、式（１）を用いて予測時点の発電出力を算出する（Ｓ２３）。Ｓ１〜Ｓ２３の処理を、予測地域分繰り返す（Ｓ２４）。

＝＝＝まとめ＝＝＝
以上説明したように、本実施形態に係る発電出力予測装置１０は、積雪深を観測する積雪観測装置１００から予測地域における予測時点の予測積雪深を示す積雪深情報を取得する積雪情報取得部１１ｂと、気象観測装置１１０から気象状況を示す気象情報を取得するとともに、気象情報に基づいて、降雪が終了してから予測時点までの経過日数を特定する経過日数特定部１１ｃと、積雪が太陽光発電設備２００の発電に影響を及ぼさない積雪深を示す第１積雪深と、第１積雪深よりも値が大きく、積雪により太陽光発電設備２００が発電できない積雪深を示す第２積雪深と、に対する、所定の地点における積雪深の大小関係を判定する第１判定部１１ｄと、第１判定部１１ｄにおいて所定の地点における積雪深が第１積雪深と第２積雪深との間の値であると判定された場合、経過日数に基づいて、太陽光発電設備２００の発電に対して積雪が及ぼす影響度合を示す積雪係数を算出する積雪係数算出部１１ｇと、気象観測装置１１０から予測時点の日射量を示す日射量情報を取得する日射量情報取得部１１ｈと、積雪係数と、日射量情報と、に基づいて太陽光発電設備２００の発電出力を算出する発電出力算出部１１ｉと、を備える。本実施形態によれば、降雪が終了した日から予測時点までの経過日数を考慮して、パネル上の積雪が太陽光発電設備２００の発電出力に影響する度合いを予測することができるため、積雪時における発電出力を正確に予測できる。

又、本実施形態に係る発電出力予測装置１０において、経過日数特定部１１ｃは、気象情報に基づいて、予測時点において降雪状態か否かを判定するとともに、降雪状態ではないと判定した場合、降雪が終了してから予測時点までの経過日数を特定し、積雪係数算出部１１ｇは、第１判定部１１ｄにおいて所定の地点における積雪深が第１積雪深と第２積雪深との間の値であると判定された場合、降雪状態であるという判定結果または経過日数に基づいて、太陽光発電設備２００の発電に対して積雪が及ぼす影響度合を示す積雪係数を算出する。本実施形態によれば、降雪が継続している状態においても、積雪が太陽光発電設備２００の発電出力に影響する度合いを予測することができるため、積雪時における発電出力を正確に予測できる。

又、本実施形態に係る発電出力予測装置１０において、第１判定部１１ｄにおいて予測地域における予測積雪深が第１積雪深と第２積雪深との間の値であると判定された場合、降雪が終了してから予測時点までの経過日数が所定の経過日数か否かを判定する第２判定部１１ｅをさらに備え、積雪係数算出部１１ｇは、第２判定部１１ｅにおいて予測時点の経過日数が第１経過日数であると判定された場合、予測地域における予測積雪深が大きくなるにしたがって積雪係数が小さくなる積雪係数算出関数に基づいて、積雪係数を算出する。本実施形態によれば、積雪の影響により発電出力が変動しやすい状況において予測積雪深に応じて積雪係数を変動させることにより、より正確に発電出力を予測することができる。

又、本実施形態に係る発電出力予測装置１０において、第２判定部１１ｅにおいて予測時点の経過日数が第１経過日数よりも多い第２経過日数であると判定された場合、予測時点の積雪深が、第１積雪深と第２積雪深との間の値を示す第３積雪深以上か否かを判定する第３判定部１１ｆをさらに備え、積雪係数算出部１１ｇは、第３判定部１１ｆの判定結果に基づいて、積雪係数を算出する。本実施形態によれば、第１判定部１１ｄの判定結果を用いることのみで発電出力を予測する手法と比較して、より正確に発電出力を予測することができる。

又、本実施形態に係る発電出力予測装置１０において、積雪係数算出部１１ｇは、第２判定部１１ｅにおいて予測時点の経過日数が第２経過日数よりも多い第３経過日数であると判定された場合、積雪係数を、積雪が太陽光発電設備２００の発電出力に影響を及ぼさない値に設定する。本実施形態によれば、第１判定部１１ｄの判定結果を用いることのみで発電出力を予測する手法と比較して、より正確に発電出力を予測することができる。

又、本実施形態に係る発電出力予測装置１０において、積雪係数算出部１１ｇは、第１判定部１１ｄにおいて予測時点の予測積雪深が第１積雪深よりも値が小さいと判定された場合、積雪係数を、積雪が太陽光発電設備２００の発電出力に影響を及ぼさない値に設定する。本実施形態によれば、経験的に明らかな、積雪が太陽光発電設備２００の発電出力に影響を及ぼさない条件を定めることができるため、計算の簡略化を図ることができる。

又、本実施形態に係る発電出力予測装置１０において、積雪係数算出部１１ｇは、第１判定部１１ｄにおいて予測時点の積雪深が第２積雪深よりも値が大きいと判定された場合、積雪係数を、積雪により太陽光発電設備２００が発電できない値に設定する。本実施形態によれば、経験的に明らかな、積雪により太陽光発電設備２００が発電できない条件を定めることができるため、計算の簡略化を図ることができる。

又、本実施形態に係る発電出力予測装置１０において、太陽光発電設備２００に対応する予測地域の積雪を観測する積雪観測装置１００を特定する観測地点特定部１１ａをさらに備える。本実施形態によれば、予測対象の太陽光発電設備２００と積雪観測装置１００とを自動的に対応付けることができるため、作業効率の向上が図れる。

尚、上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物も含まれる。

１０発電出力予測装置
１１ａ観測地点特定部
１１ｂ積雪情報取得部
１１ｃ経過日数特定部
１１ｄ第１判定部
１１ｅ第２判定部
１１ｆ第３判定部
１１ｇ積雪係数算出部
１１ｈ日射量情報取得部
１１ｉ発電出力算出部
１００積雪観測装置
１１０気象観測装置
２００太陽光発電設備

Claims

所定の地点に配置される太陽光発電設備の発電出力を予測する発電出力予測装置であって、
積雪深を観測する積雪観測装置から前記所定の地点における予測時点の積雪深を示す積雪深情報を取得する積雪情報取得部と、
気象観測装置から気象状況を示す気象情報を取得するとともに、前記気象情報に基づいて、降雪が終了してから前記予測時点までの経過日数を特定する経過日数特定部と、
積雪が前記太陽光発電設備の発電に影響を及ぼさない積雪深を示す第１積雪深と、前記第１積雪深よりも値が大きく、積雪により前記太陽光発電設備が発電できない積雪深を示す第２積雪深と、に対する、前記所定の地点における積雪深の大小関係を判定する第１判定部と、
前記第１判定部において前記所定の地点における積雪深が前記第１積雪深と前記第２積雪深との間の値であると判定された場合、前記経過日数に基づいて、前記太陽光発電設備の発電に対して積雪が及ぼす影響度合を示す積雪係数を算出する積雪係数算出部と、
前記気象観測装置から前記予測時点の日射量を示す日射量情報を取得する日射量情報取得部と、
前記積雪係数と、前記日射量情報と、に基づいて前記太陽光発電設備の発電出力を算出する発電出力算出部と、
を備えることを特徴とする発電出力予測装置。
前記経過日数特定部は、前記気象情報に基づいて、前記予測時点において降雪状態か否かを判定するとともに、降雪状態ではないと判定した場合、降雪が終了してから前記予測時点までの経過日数を特定し、
前記積雪係数算出部は、前記第１判定部において前記所定の地点における積雪深が前記第１積雪深と前記第２積雪深との間の値であると判定された場合、前記降雪状態であるという判定結果または前記経過日数に基づいて、前記太陽光発電設備の発電に対して積雪が及ぼす影響度合を示す積雪係数を算出する
ことを特徴とする請求項１に記載の発電出力予測装置。
前記第１判定部において前記所定の地点における積雪深が前記第１積雪深と前記第２積雪深との間の値であると判定された場合、降雪が終了してから前記予測時点までの前記経過日数が所定の経過日数か否かを判定する第２判定部
をさらに備え、
前記積雪係数算出部は、前記第２判定部において前記予測時点の前記経過日数が第１経過日数であると判定された場合、前記所定の地点における積雪深が大きくなるにしたがって前記積雪係数が小さくなる積雪係数算出関数に基づいて、前記積雪係数を算出する
ことを特徴とする請求項１に記載の発電出力予測装置。
前記第２判定部において前記予測時点の前記経過日数が前記第１経過日数よりも多い第２経過日数であると判定された場合、前記予測時点の積雪深が、前記第１積雪深と前記第２積雪深との間の値を示す第３積雪深以上か否かを判定する第３判定部
をさらに備え、
前記積雪係数算出部は、前記第３判定部の判定結果に基づいて、前記積雪係数を算出する
ことを特徴とする請求項３に記載の発電出力予測装置。
前記積雪係数算出部は、前記第２判定部において前記予測時点の前記経過日数が前記第２経過日数よりも多い第３経過日数であると判定された場合、前記積雪係数を、積雪が前記太陽光発電設備の発電出力に影響を及ぼさない値に設定する
ことを特徴とする請求項４に記載の発電出力予測装置。
前記積雪係数算出部は、前記第１判定部において前記予測時点の積雪深が前記第１積雪深よりも値が小さいと判定された場合、前記積雪係数を、積雪が前記太陽光発電設備の発電出力に影響を及ぼさない値に設定する
ことを特徴とする請求項５に記載の発電出力予測装置。
前記積雪係数算出部は、前記第１判定部において前記予測時点の積雪深が前記第２積雪深よりも値が大きいと判定された場合、前記積雪係数を、積雪により前記太陽光発電設備が発電できない値に設定する
ことを特徴とする請求項６に記載の発電出力予測装置。
前記太陽光発電設備に対応する前記所定の地点の積雪を観測する前記積雪観測装置を特定する観測地点特定部
をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至請求項７の何れか一項に記載の発電出力予測装置。